KR102446523B1 - Acousto-optic deflector with multiple output beams - Google Patents

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즈비 코틀러
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Abstract

광학 장치는 음향-광학 매질 및 음향-광학 매질에 연결된 복수의 압전 트랜스듀서의 어레이를 포함한다. 구동 회로는 압전 트랜스듀서에 각자의 구동 신호를 인가하도록 연결되며, 상기 각자의 구동 신호는 상이한 각자의 제1 주파수 및 제2 주파수에서 적어도 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 포함하며, 복수의 압전 트랜스듀서 각각에서 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분에 대한 상이한 각자의 위상 오프셋을 가진다. The optical device includes an acousto-optic medium and an array of a plurality of piezoelectric transducers coupled to the acousto-optic medium. The drive circuit is coupled to apply a respective drive signal to the piezoelectric transducer, the respective drive signal comprising at least a first frequency component and a second frequency component at different respective first and second frequencies, the plurality of Each of the piezoelectric transducers has different respective phase offsets for the first frequency component and the second frequency component.

Description

다중 출력 빔을 갖는 음향-광학 편향기{ACOUSTO-OPTIC DEFLECTOR WITH MULTIPLE OUTPUT BEAMS}ACOUSTO-OPTIC DEFLECTOR WITH MULTIPLE OUTPUT BEAMS

본 발명은 일반적으로 광학 장치 및 시스템과 관련되며 특히 음향-광학 장치(acousto-optic device)와 관련된다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to optical devices and systems, and more particularly to acousto-optic devices.

음향-광학 장치는 음파를 이용해 빛을 회절시킬 수 있다. 이러한 유형의 일반적인 장치에서, 트랜스듀서, 가령, 압전 트랜스듀서가 음향-광학 매질, 일반적으로, 적합한 투명 크리스털 또는 유리에 부착된다. 전자 신호에 의해 트랜스듀서가 구동되어 특정 주파수로 진동할 수 있으며 따라서 음향-광학 매질에서 음파를 생성한다. 음파로 인한 음향-광학 매질의 팽창과 수축이 국소 굴절률을 변조하고 따라서 매질 내에 구동 신호의 주파수에 의해 결정된 주기를 갖는 격자 구조(grating structure)를 만든다. 따라서 이 격자에 입사하는 광 빔이 장치를 통과할 때 회절될 것이다. Acousto-optical devices can use sound waves to diffract light. In a typical device of this type, a transducer, such as a piezoelectric transducer, is attached to an acousto-optic medium, typically a suitable transparent crystal or glass. An electronic signal drives the transducer to vibrate at a specific frequency, thus generating sound waves in an acousto-optic medium. The expansion and contraction of the acousto-optic medium due to sound waves modulates the local refractive index and thus creates a grating structure in the medium with a period determined by the frequency of the drive signal. Therefore, a light beam incident on this grating will be diffracted as it passes through the device.

다양한 유형의 음향-광학 장치가 종래 기술에서 알려진다. 예를 들어, 음향-광학 편향기(deflector)가 입사 빔의 회절을 이용하여, 출력 빔의 각을 조향할 수 있다. 출력 빔의 편향 각이 음향-광학 물질 내 격자 구조의 주기에 따라 달라지고, 따라서 구동 신호 주파수를 적절하게 변화시킴으로써 조절될 수 있다. Various types of acousto-optical devices are known in the prior art. For example, an acousto-optic deflector may use diffraction of the incident beam to steer the angle of the output beam. The deflection angle of the output beam depends on the period of the grating structure in the acousto-optic material, and thus can be adjusted by appropriately changing the drive signal frequency.

서로 다른 각자의 각으로 입사 빔을 복수의 출력 빔으로 회절시키기 위해 멀티-주파수 구동 신호에 의해 음향-광학 편향기가 구동될 수 있다. 이러한 유형의 멀티-주파수 구동의 추가 세부사항이, 가령, 본 명세서에 참조로서 포함되는 "Multifrequency Acoustooptic Diffraction," IEEE Transactions on Sonics 및 Ultrasonics SU-24, pages 7-18 (1977)에 기재되어 있으며, 이는 본 명세서에 참조로서 포함되고, 본 명세서에 참조로서 포함되는 Antonov외 저, "Efficient Multiple-Beam Bragg Acoustooptic Diffraction with Phase Optimization of a Multifrequency Acoustic Wave," Technical Physics 52:8, pages 1053-1060 (2007)에 기재되어 있다.The acousto-optical deflector may be driven by a multi-frequency drive signal to diffract the incident beam into a plurality of output beams at different respective angles. Further details of this type of multi-frequency actuation are described, for example, in "Multifrequency Acoustooptic Diffraction," IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics SU-24, pages 7-18 (1977), incorporated herein by reference, This is incorporated herein by reference, and by Antonov et al., "Efficient Multiple-Beam Bragg Acoustooptic Diffraction with Phase Optimization of a Multifrequency Acoustic Wave," Technical Physics 52:8, pages 1053-1060 (2007), which is incorporated herein by reference. ) is described.

복수의 출력 빔이 있는 음향-광학 장치가 또한 특허 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 5,890,789가 멀티-빔 발산 장치를 기재하며, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 전기 신호에 의해 구동되는 광 도파관형 음향-광학 요소 등을 이용해 광원으로부터 발산된 광 빔을 복수의 빔으로 분할한다. 또 다른 예를 들면, US 특허 출원 공개 번호 2009/0073544가 단색 간섭성 전자기 복사의 광학 분할 및 변조를 위한 장치를 기술하며, 이때, 음향-광학 요소가 빔 소스에 의해 발생된 빔을 복수의 부분 빔으로 분할한다. 음향-광학 요소의 하류에 배치되는 음향-광학 변조기가 분할된 부분 빔을 공급받고 추가 고주파수 전기 신호에 의해 구동된다. Acousto-optical devices with a plurality of output beams are also described in the patent literature. For example, U.S. Patent 5,890,789 describes a multi-beam divergence device, wherein a light beam emitted from a light source is divided into a plurality of beams using an optical waveguide-type acousto-optical element or the like driven by a plurality of electrical signals having different frequencies. split into For another example, US Patent Application Publication No. 2009/0073544 describes an apparatus for optical segmentation and modulation of monochromatic coherent electromagnetic radiation, wherein an acousto-optic element divides a beam generated by the beam source into a plurality of parts. split into beams. An acousto-optic modulator arranged downstream of the acousto-optic element is supplied with a split partial beam and is driven by a further high-frequency electrical signal.

또 다른 예를 들면, 미국 특허 5,255,257가 고 전력 레벨에서 각각의 주파수 간 최소한의 상호변조를 두고 다중 주파수 모드에서 음향-광학 편향기가 사용될 수 있도록 하는 전자 회로를 기재한다. 공통 기준 주파수에 대해 각각의 개별 주파수의 개별 위상의 정밀한 제어에 의해, 복수의 개별 신호 주파수 간 간섭의 감소가 이뤄진다. 복수의 신호 주파수의 전체 평균 전력을 감소시키지 않으면서, 음향-광학 편향기로 제공되는 조합된 신호에 대해 낮은 최대 전력이 획득되도록 각각의 주파수의 상대적 위상이 또한 제어된다. As another example, US Pat. No. 5,255,257 describes an electronic circuit that allows an acousto-optical deflector to be used in multiple frequency modes with minimal intermodulation between each frequency at high power levels. Reduction of interference between a plurality of individual signal frequencies is achieved by precise control of the individual phase of each individual frequency with respect to a common reference frequency. The relative phase of each frequency is also controlled such that a low maximum power is obtained for the combined signal provided to the acousto-optic deflector, without reducing the overall average power of the plurality of signal frequencies.

본 발명의 실시예는 광 편향을 위한 개선된 장치 및 방법을 제공한다. Embodiments of the present invention provide improved apparatus and methods for light deflection.

따라서 본 발명의 실시예에 따라, 음향-광학 매질 및 상기 음향-광학 매질에 연결된 복수의 압전 트랜스듀서의 어레이를 포함하는 광학 장치가 제공된다. 구동 회로가 압전 트랜스듀서에 각자의 구동 신호를 인가하도록 연결되고, 상기 각자의 구동 신호는 복수의 압전 트랜스듀서 각각에서 상이한 제1 주파수 및 제2 주파수에서 상이한 각자의 위상 오프셋을 갖는 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 포함한다. Accordingly, in accordance with an embodiment of the present invention, there is provided an optical device comprising an acousto-optic medium and an array of a plurality of piezoelectric transducers coupled to the acousto-optic medium. A drive circuit is coupled to apply a respective drive signal to the piezoelectric transducer, the respective drive signal being a first frequency component having different respective phase offsets at different first and second frequencies in each of the plurality of piezoelectric transducers. and a second frequency component.

일반적으로, 제1 주파수 및 제2 주파수에서의 각각의 위상 오프셋이, 제1 주파수 및 제2 주파수에서의 음향 파가 상이한 각자의 제1 파면 각 및 제2 파면 각을 갖고, 음향-광학 매질을 통해 전파하도록 선택된다. In general, each phase offset at the first frequency and the second frequency is such that the acoustic wave at the first frequency and the second frequency has respective first and second wavefront angles different from each other, forming an acousto-optic medium chosen to propagate through

개시된 실시예에서, 음향-광학 매질은 복사의 입력 빔을 수신하고 입력 빔을, 제1 주파수 및 제2 주파수에 의해 결정된 각자의 제1 빔 각 및 제2 빔 각의 적어도 제1 출력 빔과 제2 출력 빔으로 분할하도록 구성되고, 제1 빔 각 및 제2 빔 각에서 각자의 브랙 조건(Bragg condition)을 만족하도록 제1 파면 각(wavefront angle)과 제2 파면 각이 선택된다. In the disclosed embodiment, the acousto-optic medium receives an input beam of radiation and directs the input beam to at least a first output beam and a second beam angle of respective first and second beam angles determined by a first frequency and a second frequency. configured to split into two output beams, wherein a first wavefront angle and a second wavefront angle are selected to satisfy respective Bragg conditions at the first and second beam angles.

일부 실시예에서, 구동 회로에 의해 인가되는 구동 신호가 적어도 제3 주파수에서 상기 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분과 상이한 위상 오프셋을 갖는 제3 주파수 성분을 더 포함한다. 적어도 제1 주파수, 제2 주파수, 및 제3 주파수가 골롬 룰러(Golomb ruler)를 형성하는, 광학 장치.In some embodiments, the drive signal applied by the drive circuit further comprises a third frequency component having a phase offset different from the first frequency component and the second frequency component at at least a third frequency. wherein at least the first frequency, the second frequency, and the third frequency form a Golomb ruler.

일부 실시예에서, 상기 구동 회로에 의해 인가되는 구동 신호는 상기 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분 중 적어도 하나의 주파수 성분 때문에 상기 음향-광학 매질에서 제1 주파수 및 제2 주파수 중 적어도 하나의 주파수의 복수 배에서 생성되는 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 더 포함한다. In some embodiments, the drive signal applied by the drive circuit is at least one of a first frequency and a second frequency in the acousto-optic medium because of at least one of the first frequency component and the second frequency component. one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics generated at multiple times of

일부 실시예에서, 복사의 입력 빔을 음향-광학 매질 상에 입사되도록 지향시키도록 구성된 복사원(radiation source)을 포함하며, 음향-광학 매질은 입력 빔을 적어도 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분의 각자의 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할하도록 구성된다.In some embodiments, a radiation source configured to direct an input beam of radiation to be incident on an acousto-optic medium, wherein the acousto-optic medium directs the input beam to at least a first frequency component and a second frequency component and split into a plurality of output beams having respective beam angles determined by respective frequencies of .

구동 신호의 적어도 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분은, 복수의 출력 빔이 동일한 각자의 강도를 갖도록 선택된 서로 다른 각자의 진폭을 가질 수 있다. At least the first frequency component and the second frequency component of the drive signal may have different respective amplitudes selected such that the plurality of output beams have the same respective intensity.

본 발명의 실시예에 따라, 광학 장치가 또한 제공되며, 상기 광학 장치는 복사의 입력 빔을 수신하도록 구성된 음향-광학 매질, 음향-광학 매질에 연결된 적어도 하나의 압전 트랜스듀서, 및 적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 구동 신호를 인가하도록 연결된 구동 회로를 포함하며, 상기 구동 신호는 골롬 룰러(Golomb ruler)를 정의하고, 음향-광학 매질이 입력 빔을 각자의 주파수에 의해 결정된 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할할 수 있게 하도록 선택된 각자의 주파수를 갖는 적어도 3개의 주파수 성분을 포함한다. 구동 회로에 의해 인가되는 구동 신호는 음향-광학 매질에서 적어도 3개의 주파수 성분의 각자의 주파수들 중 적어도 하나의 주파수의 복수 배에서 생성된 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is also provided an optical device, the optical device comprising an acousto-optic medium configured to receive an input beam of radiation, at least one piezoelectric transducer coupled to the acousto-optic medium, and at least one piezoelectric a drive circuit coupled to apply a drive signal to the transducer, the drive signal defining a Golomb ruler, wherein the acousto-optic medium directs the input beam into a plurality of having respective beam angles determined by respective frequencies. at least three frequency components with respective frequencies selected to enable splitting into an output beam of The drive signal applied by the drive circuit may include one or more harmonics having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics generated at multiple times of at least one of respective frequencies of at least three frequency components in the acousto-optic medium. It further includes a frequency component.

추가로 또는 대안으로 구동 신호의 적어도 3개의 주파수 성분이 복수의 출력 빔이 동일한 각자의 강도를 갖도록 선택된 상이한 각자의 진폭을 가진다. Additionally or alternatively, at least three frequency components of the drive signal have different respective amplitudes selected such that the plurality of output beams have the same respective intensities.

본 발명의 하나의 실시예에 따라, 광학 장치가 제공되며, 상기 광학 장치는 복사의 입력 빔을 수신하도록 구성된 음향-광학 매질, 음향-광학 매질에 연결된 적어도 하나의 압전 트랜스듀서, 및 적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 복수의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하도록 연결된 구동 회로를 포함하며, 상기 복수의 주파수 성분은 적어도 음향-광학 매질이 입력 빔을 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수에 의해 결정된 각자의 빔 각을 갖는 제1 출력 빔 및 제2 출력 빔으로 분할할 수 있게 하도록 선택된 각자의 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수에서 제1 기본 성분 및 제2 기본 성분, 및 음향-광학 매질에서 기본 주파수의 각자의 복수 배에서 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 포함한다. 복사 입력 빔을, 복수의 압전 트랜스듀서의 어레이가 연결되는 음향-광학 매질에 입사되도록 지향시키는 단계, 및 압전 트랜스듀서에 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수 성분을 포함하는 각자의 구동 신호를 인가하는 단계를 포함하며, 복수의 압전 트랜스듀서 각각에서 상기 제1 주파수 및 제2 주파수 성분은 상이한 각자의 제1 주파수 및 제2 주파수에서 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분에 대한 상이한 각자의 위상 오프셋을 포함하여, 음향-광학 매질이 입력 빔을 각자의 제1 주파수 및 제2 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 적어도 제1 출력 빔 및 제2 출력 빔으로 분할할 수 있게 한다. According to one embodiment of the present invention, there is provided an optical device comprising an acousto-optic medium configured to receive an input beam of radiation, at least one piezoelectric transducer coupled to the acousto-optic medium, and at least one a drive circuit coupled to apply a drive signal comprising a plurality of frequency components to the piezoelectric transducer, wherein the plurality of frequency components cause at least an acousto-optic medium to cause the input beam to be determined by a first fundamental frequency and a second fundamental frequency. a first fundamental component and a second fundamental component at respective first and second fundamental frequencies selected to enable splitting into a first output beam and a second output beam having respective beam angles, and in an acousto-optic medium one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics at respective multiples of the fundamental frequency. directing the radiation input beam to be incident on an acousto-optic medium to which an array of a plurality of piezoelectric transducers is coupled, and applying respective drive signals comprising at least a first frequency and a second frequency component to the piezoelectric transducers. wherein the first and second frequency components in each of a plurality of piezoelectric transducers have different respective phase offsets for the first and second frequency components at different respective first and second frequencies. comprising, enabling the acousto-optic medium to split the input beam into at least a first output beam and a second output beam having respective beam angles determined by respective first and second frequencies.

본 발명의 일부 실시예에서, 광학 방법이 개시되며, 상기 광학 방법은 복사 입력 빔을, 적어도 하나의 압전 트랜스듀서가 연결되는 음향-광학 매질에 입사되도록 지향시키는 단계, 및 적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 적어도 3개의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하는 단계를 포함하며, 상기 적어도 3개의 주파수 성분은 골롬 룰러(Golomb ruler)를 정의하고 음향-광학 매질이 입력 빔이 각자의 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할되게 할 수 있도록 선택되는 각자의 주파수를 가진다. In some embodiments of the present invention, an optical method is disclosed, the optical method comprising: directing a radiation input beam to be incident on an acousto-optic medium to which at least one piezoelectric transducer is connected; and at least one piezoelectric transducer. applying a drive signal comprising at least three frequency components to the , wherein the at least three frequency components define a Golomb ruler and wherein the acousto-optic medium determines that the input beam is determined by its respective frequency. It has a respective frequency selected to allow it to be split into a plurality of output beams having respective beam angles.

본 발명의 일부 실시예에서, 광학 방법이 제공되며, 상기 방법은 복사 입력 빔을, 적어도 하나의 압전 트랜스듀서가 연결되는 음향-광학 매질에 입사되도록 지향시키는 단계, 및 적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 복수의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 주파수 성분은 적어도: 음향-광학 매질이 입력 빔을 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 제1 출력 빔 및 제2 출력 빔으로 분할할 수 있게 하도록 선택된 각자의 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수를 갖는 제1 기본 성분 및 제2 기본 성분, 및 음향-광학 매질에서 기본 주파수의 복수 배에서의 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 포함한다. In some embodiments of the present invention, an optical method is provided, the method comprising: directing a radiation input beam to be incident on an acousto-optic medium to which at least one piezoelectric transducer is connected; applying a drive signal comprising a plurality of frequency components, the plurality of frequency components comprising at least: an acousto-optic medium directing the input beam to a respective beam angle determined by a first fundamental frequency and a second fundamental frequency a first fundamental component and a second fundamental component having respective first and second fundamental frequencies selected to enable splitting into a first output beam and a second output beam having one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics at multiple times.

본 발명은 도면을 함께 참조하여 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 다중-빔 편향 시스템의 개략적 도시이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 복수의 출력 빔을 생성할 때 사용되는 음향-광학 편향기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 트랜스듀서의 위상 어레이에 의해 구동되는 음향-광학 편향기의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 음향-광학 편향기에 대한 다중-주파수 구동 회로를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 5a-5e는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 다중-빔 음향-광학 편향기의 출력 빔의 강도 변동을 개략적으로 도시하는 플롯이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 트랜스듀서의 어레이에 적용되는 위상 딜레이를 개략적으로 도시하는 플롯이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 구동되는 음향-광학 편향기의 주파수 스펙트럼을 개략적으로 도시하는 플롯이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 음향-광학 편향기로부터의 복수의 출력 빔의 강도의 등화를 위한 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be fully understood from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
1 is a schematic illustration of a multi-beam deflection system according to one embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram of an acousto-optical deflector used in generating a plurality of output beams in accordance with one embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram of an acousto-optical deflector driven by a phased array of transducers in accordance with one embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically illustrating a multi-frequency driving circuit for an acousto-optical deflector according to an embodiment of the present invention.
5A-5E are plots schematically illustrating the intensity variation of the output beam of a multi-beam acousto-optical deflector according to one embodiment of the present invention.
6 is a plot schematically illustrating a phase delay applied to an array of transducers according to an embodiment of the present invention.
7 is a plot schematically illustrating a frequency spectrum of an acousto-optical deflector driven according to one embodiment of the present invention.
8 is a flowchart schematically illustrating a method for equalization of the intensities of a plurality of output beams from an acousto-optical deflector, according to one embodiment of the present invention.

고속 및 각 범위 때문에, 음향-광학 장치가 단일 입력 복사 소스를 이용해 광학 복사의 복수의 빔을 생성 및 편향시키기 위한 매력적인 수단이다. 그러나 대부분 변조기의 음향-광학 응답에서의 저 회절 효율 및 비선형성의 문제 때문에 이러한 장치는 널리 채용되지 않는다. 이들 비선형성은 구동 주파수의 고조파에서 그리고 합 및 차 주파수에서, 음향-광학 변조기에서 파를 생성함으로써, 바람직하지 않은 회절 차수까지 빔 전력의 소실 및 서로 다른 출력 빔의 전력 레벨에 대한 형편없는 제어를 야기할 수 있다.Because of their high speed and angular range, acousto-optical devices are attractive means for generating and deflecting multiple beams of optical radiation using a single input radiation source. However, these devices are not widely adopted because of the problems of low diffraction efficiency and nonlinearity in the acousto-optical response of most modulators. These nonlinearities generate waves in the acousto-optic modulator at the harmonics of the driving frequency and at the sum and difference frequencies, resulting in loss of beam power up to undesirable diffraction orders and poor control over the power levels of the different output beams. can do.

본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예가 이들 문제를 해결하고 따라서 음향-광학 장치가 고효율로 복수의 출력 빔을 생성할 수 있으며 출력 빔에 분포되는 전력을 정밀하게 제어할 수 있다. 개시된 실시예에서, 이러한 장치는 복사의 입력 빔을 수신하는 음향-광학 매질 및 음향-광학 매질에 부착된 적어도 하나의 압전 트랜스듀서를 포함한다. 구동 회로가 압전 트랜스듀서(들)에 신규한 바람직한 속성을 갖는 복수의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가한다. 개시된 실시예에서, 구동 신호는 각자의 기본 주파수를 갖는 복수의 기본 성분을 포함하며, 이들은 음향-광학 매질이 입력 빔을 대응하는 기본 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할하도록 선택된다. 구동 신호의 이들 주파수는 출력 빔을 조향하도록 변조될 수 있다. The embodiments of the present invention described herein solve these problems and thus the acousto-optical device can generate a plurality of output beams with high efficiency and precisely control the power distributed to the output beams. In the disclosed embodiment, such a device includes an acousto-optic medium for receiving an input beam of radiation and at least one piezoelectric transducer attached to the acousto-optic medium. A drive circuit applies a drive signal comprising a plurality of frequency components having novel desirable properties to the piezoelectric transducer(s). In the disclosed embodiment, the drive signal comprises a plurality of fundamental components having respective fundamental frequencies, which result in the acousto-optic medium converting the input beam into a plurality of output beams having respective beam angles determined by the corresponding fundamental frequency. chosen to split. These frequencies of the drive signal can be modulated to steer the output beam.

일부 실시예에서, 비선형성에서 발생하는 문제를 제거하기 위해, 앞서 설명된 바와 같이, 구동 신호는 음향-광학 매질에서 기본 주파수의 복수 배를 갖는 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 고조파 주파수 성분을 포함한다. 따라서, 다른 경우라면, 이러한 고조파로 인한 바람직하지 않은 각을 갖는 기생 빔(parasitic beam)으로 소실될 입력 빔으로부터의 에너지가 바람직한 출력 빔으로 채널링된다.In some embodiments, to eliminate problems arising from nonlinearities, as described above, the drive signal is a harmonic with respective amplitude and phase selected to cancel harmonics having multiple times the fundamental frequency in the acousto-optic medium. contains frequency components. Thus, energy from the input beam that would otherwise be dissipated into a parasitic beam with undesirable angles due to these harmonics is channeled into the desired output beam.

추가로 또는 대안으로, 이러한 유형의 신호 상쇄 기법이 적용되어, 기본 주파수의 합 및 차에 대응하는 각을 갖는 기생 회절을 억제할 수 있다. 기본 주파수가 일정하게 이격되어 있을 때, 그러나 랜덤 간격으로 이격되어 있을 때에도, 특정 합 및 차 주파수가 기본 주파수들 중 하나 이상과 일치하여, 제어하기 어려운 출력 빔들 간 진폭의 변동을 초래할 수 있다. 합 및 차 주파수가 기본 주파수로부터 잘 분리되어 있음을 보장하기 위해, 본 발명의 일부 실시예에서 기본 주파수가 골롬 룰러(Golomb ruler)를 정의하도록 선택되며, 여기서 어떠한 두 쌍의 주파수도 동일한 거리만큼 이격되어 있지 않다.Additionally or alternatively, this type of signal cancellation technique may be applied to suppress parasitic diffraction with angles corresponding to the sum and difference of the fundamental frequencies. When the fundamental frequencies are uniformly spaced, but even at random intervals, certain sum and difference frequencies may coincide with one or more of the fundamental frequencies, resulting in variations in amplitude between the output beams that are difficult to control. To ensure that the sum and difference frequencies are well separated from the fundamental frequency, in some embodiments of the invention the fundamental frequency is chosen to define a Golomb ruler, where any two pairs of frequencies are spaced the same distance apart. it is not done

일부 실시예에서, 복수의 압전 트랜스듀서의 어레이가 음향-광학 매질에 부착되고 위상 어레이(phased array)로서 구동된다. 이를 위해, 앞서 기재된 바와 같이, 구동 회로는 다양한 주파수의 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하며, 이때 복수의 트랜스듀서 각각에서 서로 다른 주파수 성분에 대해 서로 다른 각자의 위상 오프셋을 가진다. 일반적으로 이들 위상 오프셋은 서로 다른 주파수의 음향 파가 서로 다른 각자의 파면 각(wavefront angle)을 갖고 음향-광학 매질을 통해 전파되도록 선택되는 것이 일반적이다. 상기 파면 각은 복수의 출력 빔이, 서로 다른 각자의 빔 각을 갖고, 이들 빔 각에서 각자의 브랙 조건(Bragg condition)을 만족시키도록 (위상 오프셋의 적절한 선택에 의해) 선택될 수 있다. In some embodiments, an array of a plurality of piezoelectric transducers is attached to an acousto-optic medium and driven as a phased array. To this end, as described above, the driving circuit applies a driving signal including components of various frequencies, and in this case, each of the plurality of transducers has different respective phase offsets for different frequency components. Typically these phase offsets are chosen so that acoustic waves of different frequencies propagate through the acousto-optic medium with different respective wavefront angles. The wavefront angle may be selected (by appropriate selection of the phase offset) such that the plurality of output beams have different respective beam angles and satisfy respective Bragg conditions at these beam angles.

시스템 설명System Description

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 멀티-빔 편향 시스템(20)의 개략적인 도시이다. 복사원, 가령, 레이저(22)가 가시 복사, 자외선 또는 적외선 복사를 포함할 수 있는 펄스화되거나 연속인 광 복사의 단일 입력 빔(23)을 발산한다. 입력 빔(23)이 음향-광학 편향기(24)로 입사되며, 평향기는 입력 빔을 복수의 출력 빔(30)으로 분할한다. 구동 회로(28)(또한 단순히 "구동기"라고도 지칭됨)가 다중-주파수 구동 신호를 하나 이상의 압전 트랜스듀서(26)로 인가하며, 압전 트랜스듀서가 편향기(24)를 구동시켜, 음향-광학 매질에서 입력 빔을 복수의 출력 빔(30)으로 분할하는 음향 파를 생성할 수 있다. 편향기(24)는 종래 기술에 알려진 임의의 적합한 음향-광학 매질, 가령, 결정질 물질, 가령, 석영, 텔루륨 디옥사이드(TeO2), 게르마늄, 또는 유리 물질, 가령, 융용 실리카 또는 칼코게나이드 유리를 포함할 수 있다. 결정 매질이 특정 선호되는 결정 방향을 따라 절단되어, 가령, 음속 및 복굴절과 관련된 원하는 음향-광학 속성을 획득할 수 있다. 트랜스듀서(26)가 금속 본딩 층을 통해 음향-광학 매질에 일반적으로 부착되는 임의의 적합한 압전 물질, 가령, 리튬 니오베이트를 포함할 수 있다. 구동 회로(28) 및 구동 회로가 생성하는 구동 신호의 동작의 상세사항이 도면과 이하의 기재에서 제공된다. 1 is a schematic illustration of a multi-beam deflection system 20 according to one embodiment of the present invention. A radiation source, such as a laser 22 , emits a single input beam 23 of pulsed or continuous light radiation, which may include visible, ultraviolet or infrared radiation. An input beam 23 is incident on an acousto-optical deflector 24 , which splits the input beam into a plurality of output beams 30 . A drive circuit 28 (also simply referred to as a “driver”) applies a multi-frequency drive signal to one or more piezoelectric transducers 26 , which drive a deflector 24 , which in turn drives acousto-optical It is possible to generate an acoustic wave that splits an input beam into a plurality of output beams 30 in the medium. The deflector 24 may be formed using any suitable acousto-optic medium known in the art, such as a crystalline material such as quartz, tellurium dioxide (TeO2), germanium, or a glass material such as fused silica or chalcogenide glass. may include The crystal medium can be cut along certain preferred crystal directions to obtain desired acousto-optical properties related to, for example, speed of sound and birefringence. Transducer 26 may comprise any suitable piezoelectric material, such as lithium niobate, which is generally attached to an acousto-optic medium through a metal bonding layer. Details of the operation of the driving circuit 28 and the driving signal generated by the driving circuit are provided in the drawings and the following description.

도시된 실시예에서, 스캐닝 거울(32)이 스캔 렌즈(34)를 통해 출력 빔(30)으로 타깃 표면(36)을 스캔한다. 이러한 유형의 배열이 다양한 적용예, 가령, 멀티-빔 레이저 드릴링 및 프린팅에서 사용될 수 있다. 하나의 거울(32)만 이 도면에서 도시되어 있지만, 대안적 실시예(도면에 도시되어 있지 않음)가 함께 또는 독립적으로 스캔될 수 있는 이중축 거울(dual-axis mirror), 및/또는 종래 기술에서 알려진 그 밖의 다른 임의의 적합한 유형의 빔 스캐너를 이용할 수 있다. 대안적 실시예에서, 2개의 음향-광학 편향기가 직렬로 배치될 수 있으며, 이들 중 한 편향기가 입력 빔(23)을 제1 방향을 따라 이격된 복수의 출력 빔으로 분할하고, 다른 편향기가 직교 방향으로 빔을 스캔한다. 이러한 모든 실시예가 본 명세서에 기재된 다중-주파수 구동 방식을 이용할 수 있고, 본 발명의 범위 내에 있다고 여겨질 수 있다. In the illustrated embodiment, a scanning mirror 32 scans the target surface 36 with an output beam 30 through a scan lens 34 . This type of arrangement can be used in a variety of applications, such as multi-beam laser drilling and printing. Although only one mirror 32 is shown in this figure, an alternative embodiment (not shown in the figure) may be scanned together or independently of a dual-axis mirror, and/or prior art Any other suitable type of beam scanner known in . In an alternative embodiment, two acousto-optical deflectors may be arranged in series, one of which splits the input beam 23 into a plurality of output beams spaced apart along a first direction and the other deflector is orthogonal. scan the beam in the direction All such embodiments may utilize the multi-frequency driving scheme described herein and are considered to be within the scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 음향-광학 편향기(24)의 개략도이다. 이 도면은 구동 회로(28) 및 압전 트랜스듀서(26)에 의해 제공되는 다중-주파수 구동의 효과 및 동작을 도시한다. 구동 회로(28)로부터의 다중-주파수 구동 신호에 의해 압전 트랜스듀서(26)가 복수의 구동 주파수에서 음향 파를 생성할 수 있고, 이 음향 파는 편향기(24)에서 음향-광학 매질을 통해 전파된다. 서로 다른 구동 주파수 각각이 대응하는 공간 주파수에서 결정 내에 음향-광학 회절 격자를 확립한다, 즉, 결정이 서로 다른 공간 주파수의 복수의 중첩된 격자를 포함한다. 2 is a schematic diagram of an acousto-optical deflector 24 according to one embodiment of the present invention. This figure shows the effect and operation of the multi-frequency driving provided by the driving circuit 28 and the piezoelectric transducer 26 . The multi-frequency drive signal from the drive circuit 28 may cause the piezoelectric transducer 26 to generate acoustic waves at a plurality of drive frequencies, which propagate through the acousto-optic medium at the deflector 24 . do. Each of the different driving frequencies establishes an acousto-optic diffraction grating within the crystal at a corresponding spatial frequency, ie, the crystal comprises a plurality of superimposed gratings of different spatial frequencies.

입력 빔(23)이 편향기(24)에 들어갈 때, 편향기의 격자 각각이 격자 주파수에 따라, 서로 다른 각으로 입력 빔을 회절시킨다. 따라서 편향기(24)는 입력 빔(23)을 서로 다른 주파수 f1, f2, ...에 대응하는 서로 다른 각 θ1, θ2, ...의 복수의 출력 빔(30)으로 분할한다. 광소자(34)는 출력 빔을 포커싱하여, 타깃 표면(36) 상에 스팟 1, 2, ...의 대응하는 어레이를 형성할 수 있다. 입력 빔(23)의 펄스와 적절하게 동기화하여, 대응하는 주파수의 신호의 진폭을 변조함으로써, 구동 회로(26)가 입력 빔의 각각의 펄스에 의해 생성되는 대응하는 출력 빔(30)의 강도를 제어할 수 있다. 더 구체적으로, 구동 회로(28)는 대응하는 주파수 성분을 켜고(on) 끔으로써(off), 각각의 펄스에서 생성될 출력 빔(30)의 조합을 선택할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 구동 회로(26)가 성분 주파수 f1, f2, ...를 변조하여 대응하는 각 θ1, θ2, ...을 변조할 수 있고, 따라서 표면(36) 상의 스팟의 위치를 변경시킬 수 있다. When the input beam 23 enters the deflector 24, each of the gratings of the deflector diffracts the input beam at different angles, depending on the grating frequency. The deflector 24 thus splits the input beam 23 into a plurality of output beams 30 at different angles θ 1 , θ 2 , ... corresponding to different frequencies f 1 , f 2 , ... do. The optical element 34 may focus the output beam to form a corresponding array of spots 1, 2, ... on the target surface 36 . By modulating the amplitude of the signal of the corresponding frequency in appropriate synchronization with the pulses of the input beam 23, the drive circuit 26 adjusts the intensity of the corresponding output beam 30 produced by each pulse of the input beam. can be controlled More specifically, the drive circuit 28 may select a combination of output beams 30 to be generated in each pulse by turning the corresponding frequency components on and off. Additionally or alternatively, the drive circuit 26 may modulate the component frequencies f 1 , f 2 , ... to modulate the corresponding angles θ 1 , θ 2 , ... and thus on the surface 36 . You can change the location of the spot.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 편향기의 음향-광학 매질에 부착된 트랜스듀서(40)의 위상 어레이를 갖는 음향-광학 편향기(24)의 개략도이다. 트랜스듀서(26)는 이전 도면에서 통합된 블록으로 도시되지만, 실제로 본 발명의 모든 실시예는 이러한 방식으로 트랜스듀서(40)의 어레이를 이용해 구현될 수 있다. 3 is a schematic diagram of an acousto-optical deflector 24 having a phased array of transducers 40 attached to the deflector's acousto-optic medium, in accordance with an embodiment of the present invention. Although the transducers 26 are shown as an integrated block in the previous figures, in practice all embodiments of the present invention may be implemented using an array of transducers 40 in this manner.

구동 회로(28)는 신호가 서로 다른 각자의 위상 오프셋을 갖고 트랜스듀서로 공급될 수 있도록 각자의 위상 편이기(phase shifter)(44)를 통해 트랜스듀서(40)를 구동하는 주파수 생성기(42)를 포함하는 것으로 도시된다. 따라서 편향기(24)의 음향 매질을 통해 전파되는 음향 파(46)의 파면이 트랜스듀서(40)가 연결되는 매질의 면과 평행이 아니다. 일반적으로 파면 각이, 위상 편이기(44)를 적절하게 설정함으로써, 선택되어, 입력 빔(23)과 파면 사이의 각 θ이 특정 구동 주파수에 대한 브랙 조건(Bragg condition), 즉 sinθ=nλ/2d을 만족시킬 수 있으며, 이때, λ는 입력 빔의 파장이고, n은 회절 차수이며(일반적으로 n=1), d는 특정 주파수에서의 음향 파의 파장이다. 이러한 파면 각 선택이 특히, f0에서 먼 주파수(인접 채널 간 위상 차이가 0인 주파수)에서 편향기(24)에 의한 회절의 효율을 개선하고, 이때, 수동 딜레이 라인이 위상 차이와 잘 매칭될 수 없다. 인접한 트랜스듀서 간 위상 오프셋을 설정하기 위한 기준이 이하에서 도 6을 참조하여 더 기재된다. The drive circuit 28 is a frequency generator 42 that drives the transducer 40 through a respective phase shifter 44 so that signals can be fed to the transducers with different respective phase offsets. is shown to include Accordingly, the wavefront of the acoustic wave 46 propagating through the acoustic medium of the deflector 24 is not parallel to the plane of the medium to which the transducer 40 is connected. In general, the wavefront angle is chosen by appropriately setting the phase shifter 44 so that the angle θ between the input beam 23 and the wavefront is a Bragg condition for a particular driving frequency, i.e. sinθ=nλ/ 2d may be satisfied, where λ is the wavelength of the input beam, n is the diffraction order (generally n=1), and d is the wavelength of the acoustic wave at a specific frequency. This wavefront angle selection improves the efficiency of diffraction by the deflector 24, especially at frequencies far from f0 (frequency where the phase difference between adjacent channels is zero), where the passive delay line can match the phase difference well. none. A criterion for setting a phase offset between adjacent transducers is further described with reference to FIG. 6 hereinafter.

본원에 개시된 실시예에서, 구동 회로(28)가 복수의 서로 다른 주파수의 주파수 성분을 갖는 각자의 구동 다중-주파수 신호를 압전 트랜스듀서(40)로 인가한다. 이들 주파수 각각에 대해, 브랙 조건이 서로 다른 회절 각을 도출한다. 따라서 모든 주파수에서의 편향기(24)의 최적의 성능을 위해, 위상 편이기(44)가 각각의 트랜스듀서(40)에서 각각의 주파수에 대해 서로 다른 위상 오프셋을 적용한다. 결과적으로, 주파수에서 음향 파(46)가, 대응하는 주파수 f1, f2, ... 및 대응하는 출력 빔(30)의 편향 각 θ1, θ2, ...에 대한 각자의 브랙 조건을 만족시키도록 선택된 서로 다른 각자의 파면 각을 갖고 음향-광학 매질을 통해 전파된다. In the embodiment disclosed herein, the driving circuit 28 applies a respective driving multi-frequency signal having a plurality of different frequency frequency components to the piezoelectric transducer 40 . For each of these frequencies, the Brack condition yields different diffraction angles. Thus, for optimal performance of deflector 24 at all frequencies, phase shifter 44 applies a different phase offset for each frequency at each transducer 40 . As a result, the acoustic wave 46 at the frequency has the respective Brack conditions for the corresponding frequencies f 1 , f 2 , ... and the deflection angles θ 1 , θ 2 , ... of the corresponding output beam 30 . It propagates through the acousto-optic medium with different respective wavefront angles selected to satisfy

도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 음향-광학 편향기(24)에 대한 구동 회로(28)의 기능 구성요소를 개략적으로 도시하는 블록도이다. 일반적으로 구동 회로(28)의 디지털 구성요소가 하드웨어로 내장되거나 프로그램 가능한 로직, 가령, 프로그램 가능한 게이트 어레이로 구현될 수 있다. 도 4의 블록이 간결성을 위해 개별 구성요소로서 도시되었지만, 실제로 이들 구성요소의 기능은 단일 로직 장치로 조합될 수 있다. 대안으로, 회로(28)의 디지털 구성요소의 적어도 일부가 컴퓨터 또는 전용 마이크로프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 4 is a block diagram schematically illustrating the functional components of a drive circuit 28 for an acousto-optical deflector 24, according to one embodiment of the present invention. In general, the digital components of the drive circuit 28 may be embedded in hardware or implemented as programmable logic, such as a programmable gate array. Although the blocks in Figure 4 are shown as separate components for the sake of brevity, in practice the functions of these components may be combined into a single logic device. Alternatively, at least some of the digital components of circuit 28 may be implemented in software running on a computer or dedicated microprocessor.

주파수 선택 블록(50)이 편향기(24)를 구동하는 데 적용될 복수의 기본 주파수 f1, f2, ...를 선택하여, 대응하는 편향 각 θ1, θ2, ...을 갖는 출력 빔(30)을 생성할 수 있다. 출력 빔 각이 횡방향으로(transversely) 스캔될 경우(도 1에 도시된 시스템(20)에서처럼), 블록(50)은 시간에 따라 최대 ±Δf의 크기만큼 이들 주파수 각각을 변조하여, 최대 ±Δθ 만큼의 각각의 빔의 각 스캐닝을 도출하도록 프로그램된다. 따라서 일반적으로 블록(50)은 주파수 벡터의 시퀀스를 생성하고, 각각의 벡터는 특정 시점에서 편향기(24)로 적용될 m개의 기본 주파수 값 {fi + δfi}을 포함하여, 대응하는 각 {θi + δθi}를 갖는 m개의 출력 빔(30)을 생성할 수 있으며, 이때, δfi 및 δθi는 각각 범위 ±Δf 및 ±Δθ 내의 주파수 및 각 변형이다. 실제로, 시스템(20)의 전체 주파수 범위 ΔF에서 Nmax개의 출력 빔이 존재할 수 있으며, 이때, Nmax = ΔF*D/VS이다(이때, D는 광학 구경이며, VS는 음향-매질에서의 음속이다). 주파수 편이값 ±Δf는 2개의 인접 주파수 간 범위이다(ΔF = 2Δf*Nmax). 일반적으로 m개의 서브-빔이 Nmax개의 가능한 빔의 어레이 내에서 선택된다. Frequency selection block 50 selects a plurality of fundamental frequencies f 1 , f 2 , ... to be applied to drive deflector 24 , so as to output with corresponding deflection angles θ 1 , θ 2 , ... Beam 30 can be created. When the output beam angle is scanned transversely (as in system 20 shown in FIG. 1 ), block 50 modulates each of these frequencies over time by an amount of up to ±Δf, so that up to ±Δθ It is programmed to elicit each scan of each beam. Thus in general block 50 generates a sequence of frequency vectors, each vector comprising m fundamental frequency values {f i + δf i } to be applied to deflector 24 at a particular point in time, each corresponding to { It is possible to generate m output beams 30 with θ i + δθ i } , where δf i and δθ i are frequencies and angular strains within the ranges ±Δf and ±Δθ, respectively. In practice, there may be N max output beams in the entire frequency range ΔF of the system 20 , where Nmax = ΔF*D/V S , where D is the optical aperture and V S is in the acoustic-medium. is the speed of sound). The frequency shift ±Δf is the range between two adjacent frequencies (ΔF = 2Δf*N max ). In general, m sub-beams are selected within the array of N max possible beams.

도 5a-5e는 본 발명의 실시예에 따라 생성되는 음향-광학 편향기(24)의 출력 빔(30)들의 강도 변동을 개략적으로 도시하는 플롯이다. 이들 플롯은 출력 빔의 각자의 강도에 미치는 편향기(24)의 주파수 비선형성의 영향을 도시하며, 이때 영향은 도면에서 수직 축 상에서 출력 빔의 평균 강도에 대한 출력 빔 강도의 분산(표준 편차 - STD)의 비 측면에서 정량화된다. 수평 축이 다양한 주파수 선택 방식에서 주파수 선택 블록(50)에 의해 생성된 기본 주파수를 보여주며, 이들 모두는 10개의 기본 주파수를 포함한다. 대안으로, 더 많거나 더 적은 수의 기본 주파수가 사용될 수 있다. 선택된 주파수의 세트에 대해 빔 강도를 여러 번 시험함으로써 플롯에서 분산이 획득되었고, 이때, 랜덤하게 선택된 위상이 세트의 각각의 주파수와 연관된다. 5A-5E are plots schematically illustrating intensity variations of output beams 30 of an acousto-optical deflector 24 produced according to an embodiment of the present invention. These plots show the effect of the frequency nonlinearity of the deflector 24 on the respective intensity of the output beam, where the effect is the variance of the output beam intensity relative to the average intensity of the output beam on the vertical axis in the figure (standard deviation - STD). ) is quantified in terms of the ratio of The horizontal axis shows the fundamental frequencies generated by the frequency selection block 50 in various frequency selection schemes, all including ten fundamental frequencies. Alternatively, more or fewer fundamental frequencies may be used. A variance in the plot was obtained by testing the beam intensities multiple times for a set of selected frequencies, with a randomly selected phase associated with each frequency in the set.

도 5a의 바(62)가 일정하게 이격된 기본 주파수의 세트가 사용될 때 강도 분산을 보여주며, 이때 인접한 주파수 사이에 간격이 비교적 작다(대략 2MHz). 서로 다른 주파수 간 합 및 차 효과가 일부 주파수의 개선을 타 주파수를 희생하여 도출함으로써, 출력 빔(30)의 상대적 강도가, 100%만큼 광범위하게 변한다. 이러한 유형의 제어되지 않는 강도 변형이 많은 다중-빔 산업 적용예에서 적합하지 않을 수 있다. 도 5b에서 나타나는 바와 같이 약 6MHz의 간격으로 바(64)로 나타나는 바와 같이, 주파수들을 서로 더 멀어지도록 확산시킴으로써 문제의 심각성이 감소될 수 있지만, 빔들 간 상당한 강도 변동이 여전히 존재한다. Bar 62 in FIG. 5A shows the intensity dispersion when a set of equally spaced fundamental frequencies is used, with relatively small spacing between adjacent frequencies (approximately 2 MHz). The relative intensity of the output beam 30 varies widely by 100%, as the sum and difference effects between different frequencies lead to improvements in some frequencies at the expense of others. This type of uncontrolled strength deformation may not be suitable for many multi-beam industrial applications. Although the severity of the problem can be reduced by spreading the frequencies further away from each other, as indicated by bars 64 at intervals of about 6 MHz as shown in FIG. 5B , there is still significant intensity variation between the beams.

도 5c 및 5d에서 바(66 및 68)가 또 다른 접근법을 도시하며, 여기서 기본 주파수가 랜덤 간격을 두고 가용 범위(이 예시의 경우 60-120MHz )에 걸쳐 확산된다. 이 방식은 출력 빔(30)의 강도 분산을 약 20% 미만으로 감소시키지만, 이러한 변동 레벨은 정밀 적용예에 대해선 여전히 너무 높다. Bars 66 and 68 in Figures 5c and 5d show another approach, where the fundamental frequency is randomly spaced and spread over the usable range (60-120 MHz in this example). Although this approach reduces the intensity dispersion of the output beam 30 to less than about 20%, this level of variation is still too high for precision applications.

도 5e의 바(70)에 의해 도시된 방식에서, 기본 주파수가 골롬 룰러를 정의하도록 선택되며, 이는 어떠한 2개의 주파수 쌍도 동일한 거리만큼 이격되어 있지 않음을 의미한다. 룰러는 ΔF/(Nmax-1)만큼 이격되어 있는 시스템(20)의 Nmax개의 이용 가능한 분해능 포인트에 걸쳐 정의된다. 주파수의 이러한 분포 때문에, 기본 주파수의 임의의 특정 쌍의 합과 차가 기본 주파수의 임의의 다른 쌍의 각자의 합 또는 차와 일치하지 않을 것이고, 형태 2*f1 - f2 또는 f1 + f2 - f3의 기본 주파수의 조합이 그 밖의 다른 임의의 기본 주파수와 일치하지 않을 것이고, 오히려 바(70) 사이의 간격 내에 속할 것이다. 따라서 도 5e에 도시된 바와 같이, 출력 빔(30) 간 강도 변동이 약 2% 미만이다. 이는 Nmax개의 이용 가능한 출력 빔 중에서 선택된 10-빔 룰러의 하나의 예시에 불과하며, 이들 기준을 충족하며 룰러 주파수의 여러 다른 분포를 갖는 그 밖의 다른 m-빔 룰러가 정의될 수 있다. 덧붙여, 룰러 주파수의 합 및 차 주파수에서의 음향-광학 편향기(24)의 기생 파가 이하에서 기재되는 고조파 상쇄 기법과 유사한 방식으로, 이들 주파수에서 기생 파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 합 및 차 주파수의 주파수 성분들의 합에 의해, 상쇄될 수 있다. In the manner shown by bar 70 in FIG. 5E , the fundamental frequency is chosen to define the Golomb ruler, meaning that no two frequency pairs are spaced the same distance apart. A ruler is defined over the N max available resolution points of the system 20 spaced apart by ΔF/(N max −1 ). Because of this distribution of frequencies, the sum and difference of any particular pair of fundamental frequencies will not correspond to the respective sums or differences of any other pair of fundamental frequencies, and the fundamentals of the form 2*f1 - f2 or f1 + f2 - f3 The combination of frequencies will not coincide with any other fundamental frequency, but rather will fall within the spacing between the bars 70 . Therefore, as shown in FIG. 5E , the intensity variation between the output beams 30 is less than about 2%. This is just one example of a 10-beam ruler selected from among the N max available output beams, and other m-beam rulers that meet these criteria and have different distributions of ruler frequencies may be defined. In addition, the parasitic waves of the acousto-optical deflector 24 at the sum and difference frequencies of the ruler frequencies have their respective amplitudes and phases selected to cancel the parasitics at these frequencies in a manner similar to the harmonic cancellation technique described below. It can be canceled by the sum of the frequency components of the sum and difference frequencies.

도 4를 다시 참조하면, 블록(50)에 의해 선택된 주파수의 세트가 고조파 상쇄 블록(52)에 의해 보충된다. 앞서 설명된 바와 같이, 편향기(24)의 음향-광학 매질의 비선형성이 기본 주파수의 복수 배에서 고조파를 야기하고, 기본 주파수의 합 및 차에 의해 주어지는 중간 주파수에서도 고조파를 야기할 수 있다. 이들 비선형 성분이 입력 빔(23)의 에너지의 일부분이 바람직하지 않은 각에서 회절되게 하는 편향기에서의 격자 성분을 만들기 때문에, 편향기(24)의 성능에 미치는 기생 효과를 가진다.Referring again to FIG. 4 , the set of frequencies selected by block 50 is supplemented by a harmonic cancellation block 52 . As previously explained, the nonlinearity of the acousto-optic medium of the deflector 24 can cause harmonics at multiple times the fundamental frequency, and even at intermediate frequencies given by the sum and difference of the fundamental frequencies. Since these non-linear components create grating components in the deflector that cause some of the energy of the input beam 23 to be diffracted at undesirable angles, they have a parasitic effect on the performance of the deflector 24 .

블록(52)이 수정 고조파 주파수 성분을 블록(50)에 의해 생성되는 주파수 벡터에 더함으로써 이 문제를 해결한다. 이들 수정 성분의 각자의 진폭 및 위상이 음향-광학 매질에서 기생(고조파 및 합/차) 파를 상쇄하도록 선택된다. 구체적으로, 블록(52)은 기생 파의 예상 진폭 및 위상을 계산하고, 기생 주파수에서의 동일한 진폭을 가지나 반대 위상을 갖는 수정 성분을 더한다. 수정 성분의 진폭 및 위상이 편향기(24)의 거동의 수학적 모델을 기초로 사전에 계산되거나, 실험에 의해 설정될 수 있다. 어느 경우라도, 최종 결과가 기생 주파수에서 음향-광학 매질의 격자 성분의 진폭의 상당한 감소를 야기할 것이며, 따라서 입력 빔 에너지의 더 큰 부분을 바람직한 각도 방향으로 출력 빔(30)으로 전환할 것이다. Block 52 solves this problem by adding a crystal harmonic frequency component to the frequency vector generated by block 50 . The respective amplitudes and phases of these crystal components are selected to cancel parasitic (harmonic and sum/difference) waves in the acousto-optic medium. Specifically, block 52 calculates the expected amplitude and phase of the parasitic wave and adds a correction component having the same amplitude but opposite phase at the parasitic frequency. The amplitude and phase of the correction component may be calculated in advance based on a mathematical model of the behavior of the deflector 24, or may be established experimentally. In either case, the end result will be a significant reduction in the amplitude of the grating component of the acousto-optic medium at the parasitic frequency, thus diverting a larger portion of the input beam energy into the output beam 30 in the desired angular direction.

위상 조절 블록(54)이 블록(50 및 54)에 의해 제공되는 주파수 성분에 대응하는 시간-영역 샘플의 복수의 스트림을 생성한다. 각각의 스트림이 각각의 트랜스듀서(40)로 지향되고, 서로 다른 각자의 위상 오프셋을 갖는 동일한 주파수 성분을 포함한다. 이들 위상 오프셋은 각각의 주파수에서 편향기(24)에서 음향 파(46)의 원하는 파면 각에 따라 선택된다. 일반적으로 샘플 스트림 간 상대적 위상 오프셋이 전체 주파수 범위에 걸쳐 균일하지 않고, 오히려 주파수에 따라 증가하여, 파면 각이 주파수에 따라 증가하여, 앞서 설명된 바와 같이, 각각의 주파수에서 브랙 조건을 만족시킬 수 있다. A phase adjustment block 54 generates a plurality of streams of time-domain samples corresponding to the frequency components provided by blocks 50 and 54 . Each stream is directed to a respective transducer 40 and contains the same frequency components with different respective phase offsets. These phase offsets are selected according to the desired wavefront angle of the acoustic wave 46 at the deflector 24 at each frequency. In general, the relative phase offset between sample streams is not uniform over the entire frequency range, but rather increases with frequency, so that the wavefront angle increases with frequency, so that the Brack condition can be satisfied at each frequency, as described above. have.

구체적으로, 블록(54)이 다음의 공식에 따라 서로 다른 주파수에서 위상 오프셋을 설정할 수 있다:Specifically, block 54 may set the phase offsets at different frequencies according to the following formula:

Figure 112017034205859-pct00001
Figure 112017034205859-pct00001

이 수학식에서:In this formula:

Figure 112017034205859-pct00002
는 주파수 f에서 블록(54)의 2개의 인접한 출력 채널 간 위상 차이이며,
Figure 112017034205859-pct00002
is the phase difference between two adjacent output channels of block 54 at frequency f,

S는 인접한 트랜스듀서(40)들의 중앙들 간 거리이며, S is the distance between the centers of adjacent transducers 40,

λ는 광 빔 파장이고, λ is the light beam wavelength,

VS는 음향-광학 매질의 음향 속도이며, V S is the acoustic velocity of the acousto-optic medium,

f0는 인접한 채널들 간 0 위상 차이를 제공하고 광 출력 빔에 대한 브랙 조건을 만족하는 인가된 주파수이다. f 0 is the applied frequency that provides zero phase difference between adjacent channels and satisfies the Brack condition for the light output beam.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 본 발명의 실시예에 따라, 블록(54)에 의해 트랜스듀서(40)로 적용되는 위상 딜레이를 개략적으로 도시하는 플롯이다. 도면의 곡선(72)이 실제 측정된 위상 딜레이를, f0=200MHz일 때 주파수의 함수로서 나타낸다. 비교를 위해, 라인(74)이 고정된 1미터 딜레이 라인에 대한 주파수의 함수로서 위상 딜레이를 보여준다. 블록(54)에 의해 제공되는 주파수-종속적 위상 조절의 이익이 특히 고주파수에서 자명하다. 6 is a plot schematically illustrating a phase delay applied by block 54 to transducer 40, in accordance with an embodiment of the present invention. Curve 72 in the figure represents the actual measured phase delay as a function of frequency when f 0 =200 MHz. For comparison, line 74 shows the phase delay as a function of frequency for a fixed 1 meter delay line. The benefit of the frequency-dependent phase adjustment provided by block 54 is particularly evident at high frequencies.

도 4를 다시 참조하면, 일반적으로 앞서 설명된 바와 같이 블록(50, 52 및 54)이 디지털 로직 및/또는 소프트웨어로 구현된다. 블록(54)으로부터의 디지털 샘플 스트림이 대응하는 출력 신호를 생성하여 트랜스듀서(40)를 구동할 수 있는 다중-채널 디지털/아날로그 변환기(56)의 각자의 채널로 입력된다. 주파수 성분 및 위상 오프셋의 적절한 선택을 가정할 때, 트랜스듀서는 편향기(24)에서 서로 다른 기본 주파수에서 서로 다른 파면 각을 갖는 음향 파의 중첩을 생성할 것이며, 음향-광학 매질에서 비선형 프로세스에 의해 생성되는 기생 파가 억제될 것이다. Referring back to Figure 4, blocks 50, 52 and 54 are implemented in digital logic and/or software, generally as previously described. The digital sample stream from block 54 is input to respective channels of a multi-channel digital/analog converter 56 that can drive a transducer 40 by generating a corresponding output signal. Assuming proper selection of frequency components and phase offsets, the transducer will produce superpositions of acoustic waves with different wavefront angles at different fundamental frequencies in the deflector 24, which is a non-linear process in the acousto-optic medium. The parasitic waves generated by it will be suppressed.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 구동될 때 음향-광학 편향기(24)의 주파수 스펙트럼을 개략적으로 보여주는 플롯이다. 특히, 플롯은 편향기의 구동 주파수의 함수로서, 편향기의 회절의 효율(즉, 원하는 각도에서 회절되는 입력 빔(23)으로부터의 이용 가능한 에너지의 퍼센티지)을 보여준다.7 is a plot schematically showing the frequency spectrum of an acousto-optical deflector 24 when driven in accordance with an embodiment of the present invention. In particular, the plot shows the diffraction efficiency of the deflector (ie, the percentage of available energy from the input beam 23 diffracted at the desired angle) as a function of the deflector's driving frequency.

제1 곡선(80)은 고조파 상쇄가 없고 고정 딜레이 라인(fixed delay line)에 의해 설정되는 트랜스듀서(40) 간 위상 딜레이가 있을 때(즉, 블록(52 및 54)이 비활성화된 채) 편향기(24)가 구동될 때의 기준 회절 효율을 보여준다. 제2 곡선(82)이 위상 조절(블록(54))에 의한 파면 각 조절의 효과를 보여주며, 이는 고 주파수에서 회절 효과를 배타적으로는 아니지만 주로 향상시킨다. 제3 곡선(84)은 블록(52)에 의한 능동 고조파 상쇄 때문에, 주로 저 주파수에서의 효율의 향상을 보여준다. 최종 결과가 약 50%만큼 편향기의 유효 대역폭의 향상이다.The first curve 80 shows the deflector when there is no harmonic cancellation and there is a phase delay between the transducers 40 established by a fixed delay line (ie with blocks 52 and 54 disabled). (24) shows the reference diffraction efficiency when driven. A second curve 82 shows the effect of adjusting the wavefront angle by the phase adjustment (block 54), which primarily, but not exclusively, enhances the diffraction effect at high frequencies. The third curve 84 shows the improvement in efficiency, mainly at low frequencies, due to active harmonic cancellation by block 52 . The end result is an improvement in the effective bandwidth of the deflector by about 50%.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 음향-광학 편향기(24)로부터의 출력 빔(30)들의 강도의 등화를 위한 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다. 시스템(20)의 많은 경우, 가령, 레이저 인쇄 및 기계 가공에서, 출력 빔(30)이 (지정 공차 내에서) 동일한 각각의 강도를 갖는 것이 중요하다. 도 8의 방법이 구동 신호의 주파수 성분의 상대적 진폭을 이 기준을 만족시키도록 설정할 때 구동기(28)에 의해 적용될 수 있다. 이들 설정이 계산된 모델을 기초로 사전에 이뤄질 수 있더라도, 실제로, 적합한 측정 장치(가령, 도면에 도시되지 않지만 카메라)를 이용해, 교정 단계에서 이 등화 알고리즘의 입력으로서, 발생된 출력 빔(30)의 실제 강도를 측정하는 것이 일반적으로 바람직하다.8 is a flowchart schematically illustrating a method for equalization of the intensity of the output beams 30 from the acousto-optical deflector 24, according to an embodiment of the present invention. In many cases of system 20, such as in laser printing and machining, it is important that output beam 30 has the same respective intensity (within specified tolerances). The method of FIG. 8 may be applied by the driver 28 when setting the relative amplitudes of the frequency components of the drive signal to satisfy this criterion. Although these settings can be made beforehand on the basis of the calculated model, in practice, the output beam 30 generated as input to this equalization algorithm in the calibration phase, using a suitable measuring device (eg a camera, not shown in the figure). It is generally desirable to measure the actual strength of

도 8의 방법은 룰러 주파수의 세트 중에서 가능한 구동 주파수의 각각의 공집합이 아닌 서브세트에 대해 수행될 수 있다. 각각의 이러한 서브세트에 대해, 솔루션의 시퀀스가 생성되며, 여기서 각각의 솔루션이 등화된-강도 출력 빔의 세트를 생성하며, 반복 프로세스에서 이전 솔루션에 의해 생성된 빔보다 약간 더 강한 강도를 가진다. 다시 말하면, 각각의 후속 솔루션이 이전 솔루션을 시작점으로서 이용한다. 강도가 이들의 회절 효율 측면에서 표현되고, (후속 구간에 대한) 타깃 효율 E의 리스트가, 허용된 솔루션 공차 Δ와 함께, 프로세스로의 입력으로서 제공된다. The method of FIG. 8 may be performed for each non-empty subset of possible driving frequencies among the set of ruler frequencies. For each such subset, a sequence of solutions is generated, where each solution produces a set of equalized-intensity output beams, with slightly stronger intensities than the beams produced by the previous solution in the iterative process. In other words, each subsequent solution uses the previous solution as a starting point. Intensities are expressed in terms of their diffraction efficiencies, and a list of target efficiencies E (for subsequent intervals) is provided as input to the process, along with the allowed solution tolerances Δ.

계산이 가장 작은 타깃 강도(또는 효율)에서 시작되고, 이때, 구동 신호의 주파수 성분이 동일하거나 작은 진폭에 설정된다. 구동 회로(28)가 m개의 서로 다른 주파수 성분에서 m개의 진폭 X0의 벡터를 갖는 구동 신호를 인가하고, 측정 장치가 측정 단계(90)에서 m개의 출력 빔(30)의 각자의 광학 강도의 벡터 M을 측정한다. 효율 평가 단계(92)에서, 프로세서(도시되지 않음)가 M에 걸쳐(즉, 전체 빔에 걸쳐) 평균 효율 Mavg을 계산하고, M의 각각의 효율의 Mavg로부터의 편차를 계산한다.Calculations start at the smallest target intensity (or efficiency), where the frequency component of the drive signal is set to the same or smaller amplitude. A drive circuit 28 applies a drive signal having m vectors of amplitude X 0 at m different frequency components, and the measuring device measures the respective optical intensities of the m output beams 30 in a measuring step 90 . Measure the vector M. In an efficiency evaluation step 92 , a processor (not shown) calculates the average efficiency M avg over M (ie, over the entire beam), and calculates the deviation of each efficiency of M from M avg .

단계(92)에서 계산된 최대 편차가 Δ보다 큰 경우, [X0·(1+δ)]로 설정된 입력 진폭에 의해 추가 측정치 Mp가 취해지고, 증분 측정 단계(94)에서, [X0·(1-δ)]로 설정된 입력 진폭에 의해 또 다른 측정치 Mm이 취해진다. (여기서 δ가 측정 공정의 노이즈의 크기에 따라 달라지는 작은 증분이며, 예를 들어, δ = 0.05다.) 그 후 프로세서가 측정된 강도(Mp, Mm) 및 X0로부터의 상대적 변화가 주어질 때 각각의 빔에 대해 선형 모델을 개별적으로 적합화하고, 모델링 단계(96)에서 각각의 빔 i에 대한 모델을 풀어, 타깃 효율 E를 발생시킬 상대적 변화 ui를 찾을 수 있다. (대안으로, 단계(94)에서 많은 수의 측정치가 취해질 수 있고, 그 후 프로세서가 고차 모델, 가령, 2차 모델(quadratic model)을 계산할 수 있다.) 모든 계산된 변화 ui의 벡터이도록 U를 취하며, 프로세서는 진폭 업데이트 단계(98)에서, 벡터 X0

Figure 112017034205859-pct00003
U를 계산한다(이때, 각각의 빔에 대해 개별적으로 곱셈이 이뤄진다). 단계(90)를 통해 다음 반복구간에 대해 결과가 진폭 벡터 X0로서 사용된다.If the maximum deviation calculated in step 92 is greater than Δ, an additional measurement M p is taken with the input amplitude set to [X 0 ·(1+δ)], and in incremental measurement step 94, [X 0 Another measurement M m is taken with the input amplitude set to .(1-δ)]. (where δ is a small increment that depends on the magnitude of the noise in the measurement process, for example, δ = 0.05.) Then the processor, given the measured intensity (Mp, Mm) and the relative change from X 0 , respectively By individually fitting a linear model for the beams of , and solving the model for each beam i in a modeling step 96, one can find the relative change ui that will give rise to the target efficiency E. (Alternatively, a large number of measurements may be taken in step 94, after which the processor may compute a higher-order model, such as a quadratic model.) Let U be a vector of all computed changes ui. , the processor in an amplitude update step 98, vector X 0
Figure 112017034205859-pct00003
Compute U (where multiplication is done individually for each beam). The result is used as the amplitude vector X 0 for the next iteration through step 90 .

단계(92)에서 M의 측정된 강도의 Mavg로부터의 최대 편차가 Δ 미만인 것으로 발견될 때, 효율 평가 단계(100)에서 프로세서는 현재 해 X0를 체크하여 현재 반복 구간에 대해, M이 타깃 효율 E로부터의 공차 Δ 내에 있는지 여부를 결정할 수 있다. 해가 E로부터의 공차 Δ 내에 있지 않는 경우, 진폭 업데이트 단계(102)에서 현재 진폭 벡터 X0가 예를 들어, 값

Figure 112017034205859-pct00004
에 따라 업데이트된다. (대안으로, 이 단계에서 그 밖의 다른 업데이트 인자, 가령, E/Mavg의 서로 다른 지수가 사용될 수 있다. 그 후 프로세스는 단계(90)로 다시 복귀한다. When in step 92 the maximum deviation from M avg of the measured intensities of M is found to be less than Δ, in the efficiency evaluation step 100 the processor checks the current solution X 0 so that, for the current iteration interval, M is the target It can be determined whether or not it is within the tolerance Δ from the efficiency E. If the solution is not within the tolerance Δ from E, then in the amplitude update step 102 the current amplitude vector X 0 is, for example, a value
Figure 112017034205859-pct00004
updated according to (Alternatively, other update factors may be used in this step, such as different exponents of E/M avg . The process then returns back to step 90 .

단계(100)에서 M이 E의 Δ 내이도록 발견될 때, 프로세서는 리스트 체크 단계(104)에서 타깃 효율 E의 전체 리스트에 도달했는지 여부를 체크한다. 그렇지 않은 경우, 효율 업데이트 단계(106)에서, 현 벡터 X0가 이전 단계를 통해 다음 반복 구간을 위한 시작점이 되고, 이때, E가 리스트의 다음 타깃 효율로 설정된다. 리스트 내 다음 효율 값에 도달될 때, 종료 단계(108)에서 등화 프로세스가 종료된다. 그러나 비현실적인 타깃 효율이 선택되는 경우, 프로세스는 단계(108)에 도달하기 전에 실패할 수 있다. When M is found to be within Δ of E in step 100 , the processor checks whether the full list of target efficiencies E has been reached in a list check step 104 . Otherwise, in the efficiency update step 106 , the current vector X 0 is the starting point for the next iteration interval through the previous step, where E is set to the next target efficiency in the list. When the next efficiency value in the list is reached, the equalization process ends at an end step 108 . However, if an unrealistic target efficiency is selected, the process may fail before reaching step 108 .

앞서 기재된 실시예가 예시로서 언급된 것이며, 본 발명은 앞서 구체적으로 도시되고 기재된 바에 한정되지 않음이 자명할 것이다. 오히려, 본 발명의 범위는 앞서 기재된 다양한 특징들의 조합과 하위 조합뿐 아니라 해당 분야의 통상의 기술자에게 자명하고 선행 기술에서 제시되지 않은 변형 및 수정을 모두 포함할 수 있다.It will be apparent that the embodiments described above have been mentioned by way of example, and that the present invention is not limited to what has been specifically shown and described above. Rather, the scope of the present invention may include all combinations and subcombinations of the various features described above, as well as variations and modifications apparent to those skilled in the art and not presented in the prior art.

Claims (23)

광학 장치로서,
음향-광학 매질,
상기 음향-광학 매질에 연결된 복수의 압전 트랜스듀서의 어레이, 및
압전 트랜스듀서에 각자의 구동 신호를 인가하도록 연결된 구동 회로 - 상기 각자의 구동 신호는 복수의 압전 트랜스듀서 각각에서 상이한 제1 주파수 및 제2 주파수에서 상이한 각자의 위상 오프셋을 갖는 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 포함함 - 를 포함하고,
상기 구동 회로에 의해 인가되는 구동 신호는 상기 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분 중 적어도 하나의 주파수 성분 때문에 상기 음향-광학 매질에서 제1 주파수 및 제2 주파수 중 적어도 하나의 주파수의 복수 배에서 생성되는 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 더 포함하는, 광학 장치.An optical device comprising:
acousto-optic medium,
an array of a plurality of piezoelectric transducers coupled to the acousto-optic medium, and
drive circuitry coupled to apply respective drive signals to the piezoelectric transducers, the respective drive signals comprising a first frequency component and a second frequency component having different respective phase offsets at different first and second frequencies in each of the plurality of piezoelectric transducers contains 2 frequency components - including;
A drive signal applied by the drive circuit is generated at a plurality of times the frequency of at least one of a first frequency and a second frequency in the acousto-optic medium due to a frequency component of at least one of the first frequency component and the second frequency component one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics being 제1항에 있어서, 제1 주파수 및 제2 주파수에서의 각각의 위상 오프셋이, 제1 주파수 및 제2 주파수에서의 음향 파가 상이한 각자의 제1 파면 각 및 제2 파면 각을 갖고, 음향-광학 매질을 통해 전파하도록 선택되는, 광학 장치. 2. The acoustic- An optical device selected to propagate through an optical medium. 제2항에 있어서, 음향-광학 매질은 복사의 입력 빔을 수신하고 입력 빔을, 제1 주파수 및 제2 주파수에 의해 결정된 각자의 제1 빔 각 및 제2 빔 각의 적어도 제1 출력 빔과 제2 출력 빔으로 분할하도록 구성되고, 제1 빔 각 및 제2 빔 각에서 각자의 브랙 조건(Bragg condition)을 만족하도록 제1 파면 각(wavefront angle)과 제2 파면 각이 선택되는, 광학 장치.3. The acousto-optic medium of claim 2, wherein the acousto-optic medium receives an input beam of radiation and combines the input beam with at least a first output beam of respective first and second beam angles determined by a first frequency and a second frequency; An optical device configured to split into a second output beam, wherein a first wavefront angle and a second wavefront angle are selected to satisfy respective Bragg conditions at the first and second beam angles. . 제1항에 있어서, 구동 회로에 의해 인가되는 구동 신호가 적어도 제3 주파수에서 상기 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분과 상이한 위상 오프셋을 갖는 제3 주파수 성분을 더 포함하는, 광학 장치. The optical apparatus of claim 1 , wherein the drive signal applied by the drive circuit further comprises a third frequency component having a phase offset different from the first frequency component and the second frequency component at at least a third frequency. 제4항에 있어서, 적어도 제1 주파수, 제2 주파수, 및 제3 주파수가 골롬 룰러(Golomb ruler)를 형성하는, 광학 장치.The optical apparatus of claim 4 , wherein at least the first frequency, the second frequency, and the third frequency form a Golomb ruler. 삭제delete 제1항에 있어서, 복사의 입력 빔을 음향-광학 매질 상에 입사되도록 지향시키도록 구성된 복사원(radiation source)을 포함하며, 음향-광학 매질은 입력 빔을 적어도 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분의 각자의 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할하도록 구성되는, 광학 장치. The acousto-optic medium of claim 1 , comprising a radiation source configured to direct an input beam of radiation to be incident on an acousto-optic medium, wherein the acousto-optic medium directs the input beam to at least a first frequency component and a second frequency. and split into a plurality of output beams having respective beam angles determined by respective frequencies of the components. 제7항에 있어서, 구동 신호의 적어도 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분은, 복수의 출력 빔이 동일한 각자의 강도를 갖도록 선택된 서로 다른 각자의 진폭을 갖는, 광학 장치.8. The optical apparatus of claim 7, wherein at least the first frequency component and the second frequency component of the drive signal have different respective amplitudes selected such that the plurality of output beams have the same respective intensities. 광학 장치로서, 상기 장치는
복사의 입력 빔을 수신하도록 구성된 음향-광학 매질,
음향-광학 매질에 연결된 적어도 하나의 압전 트랜스듀서, 및
적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 구동 신호를 인가하도록 연결된 구동 회로 - 상기 구동 신호는 골롬 룰러(Golomb ruler)를 정의하고, 음향-광학 매질이 입력 빔을 각자의 주파수에 의해 결정된 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할할 수 있게 하도록 선택된 각자의 주파수를 갖는 적어도 3개의 주파수 성분을 포함함 - 를 포함하고,
구동 회로에 의해 인가되는 구동 신호는 음향-광학 매질에서 적어도 3개의 주파수 성분의 각자의 주파수들 중 적어도 하나의 주파수의 복수 배에서 생성된 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 더 포함하는, 광학 장치.An optical device comprising:
an acousto-optic medium configured to receive an input beam of radiation;
at least one piezoelectric transducer coupled to the acousto-optic medium, and
a drive circuit coupled to apply a drive signal to the at least one piezoelectric transducer, the drive signal defining a Golomb ruler, wherein the acousto-optic medium directs the input beam with a respective beam angle determined by a respective frequency at least three frequency components having respective frequencies selected to enable splitting into a plurality of output beams;
The drive signal applied by the drive circuit may include one or more harmonics having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics generated at multiple times of at least one of respective frequencies of at least three frequency components in the acousto-optic medium. An optical device, further comprising a frequency component. 삭제delete 제9항에 있어서, 구동 신호의 적어도 3개의 주파수 성분이 복수의 출력 빔이 동일한 각자의 강도를 갖도록 선택된 상이한 각자의 진폭을 갖는, 광학 장치. 10. The optical apparatus of claim 9, wherein at least three frequency components of the drive signal have different respective amplitudes selected such that the plurality of output beams have the same respective intensities. 광학 장치로서, 상기 장치는
복사의 입력 빔을 수신하도록 구성된 음향-광학 매질,
음향-광학 매질에 연결된 적어도 하나의 압전 트랜스듀서, 및
적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 복수의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하도록 연결된 구동 회로 - 상기 복수의 주파수 성분은 적어도
음향-광학 매질이 입력 빔을 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수에 의해 결정된 각자의 빔 각을 갖는 제1 출력 빔 및 제2 출력 빔으로 분할할 수 있게 하도록 선택된 각자의 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수에서 제1 기본 성분 및 제2 기본 성분, 및
음향-광학 매질에서 기본 주파수의 각자의 복수 배에서 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 포함함 - 를 포함하는, 광학 장치. An optical device comprising:
an acousto-optic medium configured to receive an input beam of radiation;
at least one piezoelectric transducer coupled to the acousto-optic medium, and
a drive circuit coupled to apply a drive signal comprising a plurality of frequency components to the at least one piezoelectric transducer, the plurality of frequency components comprising at least
a respective first fundamental frequency and a second output beam selected to enable the acousto-optic medium to split the input beam into a first output beam and a second output beam having respective beam angles determined by the first fundamental frequency and the second fundamental frequency 2 a first fundamental component and a second fundamental component at the fundamental frequency, and
comprising one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics at respective multiple times a fundamental frequency in an acousto-optic medium. 광학 방법으로서,
복사 입력 빔을, 복수의 압전 트랜스듀서의 어레이가 연결되는 음향-광학 매질에 입사되도록 지향시키는 단계, 및
압전 트랜스듀서에 적어도 제1 주파수 및 제2 주파수 성분을 포함하는 각자의 구동 신호를 인가하는 단계 - 복수의 압전 트랜스듀서 각각에서 상기 제1 주파수 및 제2 주파수 성분은 상이한 각자의 제1 주파수 및 제2 주파수에서 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분에 대한 상이한 각자의 위상 오프셋을 포함하여, 음향-광학 매질이 입력 빔을 각자의 제1 주파수 및 제2 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 적어도 제1 출력 빔 및 제2 출력 빔으로 분할할 수 있게 함 - 를 포함하고,
각자의 구동 신호를 인가하는 단계는 상기 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분 중 적어도 하나의 주파수 성분 때문에 음향-광학 매질에서 제1 주파수 및 제2 주파수 중 적어도 하나의 주파수의 복수 배에서 생성되는 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 인가하는 단계를 더 포함하는, 광학 방법. An optical method comprising:
directing the radiation input beam to be incident on an acousto-optic medium to which the array of the plurality of piezoelectric transducers is coupled, and
applying respective drive signals comprising at least a first frequency and a second frequency component to the piezoelectric transducers, wherein the first and second frequency components in each of the plurality of piezoelectric transducers have different respective first and second frequency components wherein the acousto-optic medium directs the input beam to the input beam having respective beam angles determined by the respective first and second frequencies, including different respective phase offsets for the first frequency component and the second frequency component at two frequencies; enabling splitting into at least a first output beam and a second output beam;
The step of applying the respective drive signals may include harmonics generated at multiple times the frequency of at least one of the first frequency and the second frequency in the acousto-optic medium because of the frequency component of at least one of the first frequency component and the second frequency component. and applying one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel 제13항에 있어서, 제1 주파수 및 제2 주파수에서의 각자의 위상 오프셋이, 제1 주파수 및 제2 주파수에서의 음향 파가 상이한 각자의 제1 파면 각 및 제2 파면 각을 갖고, 음향-광학 매질을 통해 전파되도록 선택되는, 광학 방법. 14. The acoustic- An optical method selected to propagate through an optical medium. 제14항에 있어서, 제1 파면 각 및 제2 파면 각은 제1 빔 각 및 제2 빔 각에서 각자의 브랙 조건을 만족하도록 선택되는, 광학 방법.15. The method of claim 14, wherein the first and second wavefront angles are selected to satisfy respective Brack conditions at the first and second beam angles. 제13항에 있어서, 각자의 구동 신호를 인가하는 단계는 적어도 제3 주파수에서 상기 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분과 상이한 위상 오프셋을 갖는 제3 주파수 성분을 인가하는 단계를 더 포함하는, 광학 방법.14. The optical of claim 13, wherein applying a respective drive signal further comprises applying a third frequency component having a phase offset different from the first and second frequency components at at least a third frequency. Way. 제16항에 있어서, 적어도 제1 주파수, 제2 주파수, 및 제3 주파수가 골롬 룰러(Golomb ruler)를 정의하는, 광학 방법.17. The method of claim 16, wherein at least a first frequency, a second frequency, and a third frequency define a Golomb ruler. 삭제delete 제13항에 있어서,
구동 신호를 인가하는 단계는 복수의 출력 빔이 동일한 각자의 강도를 갖도록 선택된 상이한 각자의 진폭을 갖도록 구동 신호의 적어도 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 설정하는 단계를 포함하는, 광학 방법. 14. The method of claim 13,
and applying the drive signal comprises setting at least a first frequency component and a second frequency component of the drive signal such that the plurality of output beams have different respective amplitudes selected to have the same respective intensities. 광학 방법으로서,
복사 입력 빔을, 적어도 하나의 압전 트랜스듀서가 연결되는 음향-광학 매질에 입사되도록 지향시키는 단계, 및
적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 적어도 3개의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하는 단계 - 상기 적어도 3개의 주파수 성분은 골롬 룰러(Golomb ruler)를 정의하고 음향-광학 매질이 입력 빔이 각자의 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 복수의 출력 빔으로 분할되게 할 수 있도록 선택되는 각자의 주파수를 가짐 - 를 포함하고,
구동 신호를 인가하는 단계는 음향-광학 매질에서 적어도 3개의 주파수 성분의 각자의 주파수들 중 적어도 하나의 주파수의 복수 배에서 생성되는 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 인가하는 단계를 더 포함하는, 광학 방법. An optical method comprising:
directing the radiation input beam to be incident on an acousto-optic medium to which the at least one piezoelectric transducer is connected, and
applying to at least one piezoelectric transducer a drive signal comprising at least three frequency components, wherein the at least three frequency components define a Golomb ruler and an acousto-optic medium such that the input beam is at a respective frequency. having a respective frequency selected to allow splitting into a plurality of output beams having respective beam angles determined by
Applying the drive signal comprises one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics generated at multiple times of at least one of respective frequencies of the at least three frequency components in the acousto-optic medium. Further comprising the step of applying, the optical method. 삭제delete 제20항에 있어서,
구동 신호를 인가하는 단계는 복수의 출력 빔이 동일한 각자의 강도를 갖도록 선택된 상이한 각자의 진폭을 갖도록 구동 신호의 적어도 3개의 주파수 성분을 설정하는 단계를 포함하는, 광학 방법. 21. The method of claim 20,
and applying the drive signal comprises setting at least three frequency components of the drive signal such that the plurality of output beams have different respective amplitudes selected to have the same respective intensities. 광학 방법으로서, 상기 방법은
복사 입력 빔을, 적어도 하나의 압전 트랜스듀서가 연결되는 음향-광학 매질에 입사되도록 지향시키는 단계, 및
적어도 하나의 압전 트랜스듀서에 복수의 주파수 성분을 포함하는 구동 신호를 인가하는 단계 - 상기 복수의 주파수 성분은 적어도:
음향-광학 매질이 입력 빔을 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수에 의해 결정되는 각자의 빔 각을 갖는 제1 출력 빔 및 제2 출력 빔으로 분할할 수 있게 하도록 선택된 각자의 제1 기본 주파수 및 제2 기본 주파수를 갖는 제1 기본 성분 및 제2 기본 성분, 및
음향-광학 매질에서 기본 주파수의 복수 배에서의 고조파를 상쇄하도록 선택된 각자의 진폭 및 위상을 갖는 하나 이상의 고조파 주파수 성분을 포함함 - 를 포함하는, 광학 방법. An optical method comprising:
directing the radiation input beam to be incident on an acousto-optic medium to which the at least one piezoelectric transducer is connected, and
applying to the at least one piezoelectric transducer a drive signal comprising a plurality of frequency components, the plurality of frequency components comprising at least:
a respective first fundamental frequency and a respective first fundamental frequency selected to enable the acousto-optic medium to split the input beam into a first output beam and a second output beam having respective beam angles determined by the first fundamental frequency and the second fundamental frequency; a first fundamental component and a second fundamental component having a second fundamental frequency, and
and an acousto-optic medium comprising one or more harmonic frequency components having respective amplitudes and phases selected to cancel harmonics at multiple times a fundamental frequency.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015143041A1 (en) 2014-03-18 2015-09-24 The Regents Of The University Of California Parallel flow cytometer using radiofrequency mulitplexing
HUP1500264A2 (en) * 2015-06-01 2018-05-02 Femtonics Kft Layered structured acousto-optical deflector and method for optical beam deflection with deflectior
ES2925353T3 (en) 2015-10-13 2022-10-17 Omega Biosystems Incorporated Multimodal Fluorescence Imaging Flow Cytometry System
KR102527830B1 (en) 2016-03-17 2023-05-02 벡톤 디킨슨 앤드 컴퍼니 Cell sorting using a high throughput fluorescence flow cytometer
CN109477784B (en) 2016-05-12 2022-04-01 Bd生物科学公司 Fluorescence imaging flow cytometry with enhanced image resolution
WO2018052798A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Becton, Dickinson And Company Flow cytometer with optical equalization
EP3602189B1 (en) * 2017-04-25 2024-05-01 Leica Microsystems CMS GmbH Method and signal generator for controlling an acousto-optic element
EP3646113A4 (en) * 2017-06-30 2021-06-16 The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University Acousto-optic beam steering system
WO2019009999A1 (en) * 2017-07-03 2019-01-10 Electro Scientific Industries, Inc. Optically contacted acousto-optic device and method of making the same
DE102017121926A1 (en) * 2017-09-21 2019-03-21 Leica Microsystems Cms Gmbh Method and device for controlling an acousto-optical element
US11118903B2 (en) * 2018-10-17 2021-09-14 Kla Corporation Efficient illumination shaping for scatterometry overlay
US11187962B2 (en) * 2018-12-14 2021-11-30 Mycronic AB Reducing impact of cross-talk between modulators that drive a multi-channel AOM
WO2020178813A1 (en) * 2019-03-06 2020-09-10 Orbotech Ltd. High-speed dynamic beam shaping
WO2021007075A1 (en) 2019-07-10 2021-01-14 Becton, Dickinson And Company Reconfigurable integrated circuits for adjusting cell sorting classification
WO2021236340A1 (en) 2020-05-19 2021-11-25 Becton, Dickinson And Company Methods for modulating an intensity profile of a laser beam and systems for same
US11680889B2 (en) 2020-06-26 2023-06-20 Becton, Dickinson And Company Dual excitation beams for irradiating a sample in a flow stream and methods for using same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100278521A1 (en) * 2008-03-05 2010-11-04 Trex Enterprises Corp. Fourier telescopic imaging system and method
US20110304900A1 (en) * 2010-06-09 2011-12-15 Leica Microsystems Cms Gmbh Acousto-optical system, microscope and method of use of the acousto-optical system

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS567206B2 (en) * 1972-10-11 1981-02-17
US3935566A (en) 1973-10-26 1976-01-27 Zenith Radio Corporation Multiple-channel information translation system and method
JPS5584913A (en) 1978-12-20 1980-06-26 Ricoh Co Ltd Multibeam laser recorder
US5138482A (en) 1989-09-25 1992-08-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Light modular and recording device employing same
JPH03179326A (en) * 1989-09-25 1991-08-05 Fuji Photo Film Co Ltd Optical modulating device and recording device
US5255257A (en) 1992-03-04 1993-10-19 Lasertape Systems, Inc. Frequency, phase and amplitude control apparatus and method for acousto-optic deflector optimization
US5890789A (en) 1996-11-18 1999-04-06 Minolta Co., Ltd. Multi-beam emitting device having an acoustooptic element
JP3825112B2 (en) * 1996-12-25 2006-09-20 アークレイ株式会社 Acousto-optic tunable filter
US5963569A (en) * 1997-03-28 1999-10-05 International Business Machines Corporation Multiple channel acousto-optic modulators
US7116907B1 (en) * 1998-02-20 2006-10-03 Fujitsu Limited Acousto-optical tunable filters cascaded together
US6412143B1 (en) 2001-01-08 2002-07-02 Cheng-Lu Chen Structure of material for forming a stop at an end of lashing string
US20020141039A1 (en) 2001-04-02 2002-10-03 Michael Mermelstein Spatial light modulation
DE10210146A1 (en) 2002-03-07 2003-09-25 Aurentum Innovationstechnologi Quality printing process and printing machine, as well as a print audit for this
US6873398B2 (en) 2003-05-21 2005-03-29 Esko-Graphics A/S Method and apparatus for multi-track imaging using single-mode beams and diffraction-limited optics
US7521651B2 (en) 2003-09-12 2009-04-21 Orbotech Ltd Multiple beam micro-machining system and method
US7133188B2 (en) 2004-06-07 2006-11-07 Electro Scientific Industries, Inc. AOM modulation techniques employing an upstream Bragg adjustment device
CA2621001C (en) 2005-08-31 2012-10-16 Heidelberg Instruments Mikrotechnik Gmbh Device for the optical splitting and modulation of electromagnetic radiation
US7375819B2 (en) * 2005-11-01 2008-05-20 Agilent Technologies, Inc. System and method for generating beams of light using an anisotropic acousto-optic modulator
WO2007138341A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Bae Systems Plc Acousto-optic devices
US7538929B2 (en) 2007-04-06 2009-05-26 Harris Corporation RF phase modulation technique for performing acousto-optic intensity modulation of an optical wavefront
US7667888B2 (en) 2007-04-06 2010-02-23 Harris Corporation Low cost system and method that implements acousto-optic (AO) RF signal excitation
US8728589B2 (en) 2007-09-14 2014-05-20 Photon Dynamics, Inc. Laser decal transfer of electronic materials
US20090130427A1 (en) 2007-10-22 2009-05-21 The Regents Of The University Of California Nanomaterial facilitated laser transfer
US8390795B2 (en) 2008-01-10 2013-03-05 Orbotech Ltd. Multiple mirror calibration system
CN102067726B (en) 2008-06-16 2014-06-04 东丽株式会社 Patterning method, device manufacturing method using the patterning method, and device
TWI427431B (en) 2008-09-22 2014-02-21 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, programmable patterning device and lithographic method
IL197349A0 (en) 2009-03-02 2009-12-24 Orbotech Ltd A method and system for electrical circuit repair
US9645502B2 (en) 2011-04-08 2017-05-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, programmable patterning device and lithographic method
NL2009210A (en) 2011-08-16 2013-02-19 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, programmable patterning device and lithographic method.
CN102566193A (en) * 2012-01-16 2012-07-11 华中科技大学 Acousto-optic deflector with phase-controlled transducer array
US9715183B2 (en) 2012-02-23 2017-07-25 Asml Netherlands B.V. Device, lithographic apparatus, method for guiding radiation and device manufacturing method
EP2660352A1 (en) 2012-05-02 2013-11-06 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Donor sheet and method for light induced forward transfer manufacturing
NL2010771A (en) 2012-06-08 2013-12-10 Asml Netherlands Bv Lithography apparatus and device manufacturing method.
MY201381A (en) 2013-02-12 2024-02-21 Carbon3D Inc Continuous liquid interphase printing
CN105705671B (en) 2013-10-14 2019-10-29 奥宝科技股份有限公司 The LIFT of more composition material structures prints
HUE047882T2 (en) 2013-11-28 2020-05-28 Femtonics Kft Acousto-optic deflector comprising multiple electro-acoustic transducers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100278521A1 (en) * 2008-03-05 2010-11-04 Trex Enterprises Corp. Fourier telescopic imaging system and method
US20110304900A1 (en) * 2010-06-09 2011-12-15 Leica Microsystems Cms Gmbh Acousto-optical system, microscope and method of use of the acousto-optical system

Also Published As

Publication number Publication date
US10451953B2 (en) 2019-10-22
JP6652559B2 (en) 2020-02-26
TWI674470B (en) 2019-10-11
JP7003166B2 (en) 2022-02-10
KR20170085484A (en) 2017-07-24
US20170336697A1 (en) 2017-11-23
CN107111205B (en) 2020-12-15
US11409184B2 (en) 2022-08-09
US20190369459A1 (en) 2019-12-05
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